機床的上下料工作，由于重復性很高，這一領域的技術人員一直在探索將工業機械手應用于其中，并開發出很多成熟的解決方案。目前這一在領域常見的機械手為專用機械手和通用機械手，而通用型機械手因為其結構靈活、適應性強而逐漸被普遍應用。而采用我公司的單臂機械手所搭建的機床自動上下料系統具有成本低、安裝靈活、用戶免編程等優點。
1、單臂機械手簡介：
單臂機械手，又稱單軸機械人、直角坐標機器人、線性模組單元、電缸等，是集成了線性導軌和滾珠絲杠為機械系統，伺服電機和步進電機為電氣系統的一種應用于工業運動控制的設備。該設備以單軸為基本的配置單元, 可組合成1~4軸的運動機構，再和可編程的多軸運動控制系統相組合，用于各種涉及多維復雜運動軌跡應用的場合。
在控制系統方面，我們的運動控制器內置通用的控制系統軟件，運動軌跡輸入采用觸摸屏進行圖形化示教編程設計，從而對目標運動軌跡進行免代碼編程，簡單易行。
為確保機械臂對于機床工件的抓取負荷，我們特意對標準產品進行了加強設計，使之充分適應對50公斤工件的抓取負荷能力并在運行過程中無顫動。
2、機械臂的選型：
機械臂的選型涉及到對機床上料及下料動作的安排，通常的動作安排為X-Z平面內的兩維運動：
1）.上料過程的動作：機械臂沿X軸運動到工件取料位置的上方后停止，然后Z軸向下運動使張開的手爪剛好能抓住工件，閉合手爪抓住工件后，使Z軸再向上運動到指定高度，然后再沿X軸方向運動到工作臺卡盤正上方，然后Z軸向下運動把工件裝入卡盤或工裝內。然后卡盤夾緊，Z軸上升到超出機床防護罩上方，X軸再運動到等待位置等待機床完成工件的加工。
2). 下料過程的動作：完成工件加工后，X軸運動到卡盤的正上方，Z軸向下運動使手爪剛好能抓住工件，然后給氣壓使手爪合并抓住工件，卡盤松開，Z軸向上運動到合適的高度，然后沿X軸方向運動直至Z軸到放料位置，Z軸下降到放料點，張開手爪放料完成后提升Z軸，再轉入下一個上料過程。
以上動作安排的路徑需要與機械臂配套的上下料機構如料盤、卡盤等的位置在同一條直線上，這樣才能滿足機械臂做X-Z兩維運動的要求。如果實際情況較難滿足，可以為機械臂再增加一個Y軸，這樣機械臂可以就可以進行X-Y-Z三軸三維運動了，靈活度可以大大增強。三軸機械臂可以根據位置情況安裝成普通三軸或梁式三軸結構。
根據機床結構的不同，可以采用頂部和側部安裝兩種方式。如下圖所示：
1）.頂部安裝：
即將機械臂直接固定安裝在機床的頂部上蓋處，為一種簡易的安裝方式，其優點是對機床的現有結構改動較少，安裝簡單，缺點是機床的外觀結構整體性不好，料倉的位置不太好布置。
2）.側部安裝：
即單獨對機械臂搭建一個工作艙并同時作為料倉，該工作艙和機床內部進行連通，機械臂可以在機床和其工作艙之間進行穿梭運動，完成上下料工作。其優點是機床的整體性、安全性好，料倉、機械臂的結構緊湊。缺點是造價較高，對機床的現有結構改動較大。
4、機械手末端執行器（手爪）的結構設計:
一般工業機器人手爪，多為雙指手爪，驅動方式一般為氣動驅動，這樣使手爪做抓取運動時具有一定的柔順性，這一點對加持工件是十分需要的。
我們為客戶提供了完善的機械臂運動控制器和示教器，內置控制系統軟件，機械臂的運動軌跡輸入采用觸摸屏進行圖形化示教編程設計，對目標運動軌跡進行編程, 免代碼。使用戶在規劃機械臂運動線路時簡單易行，輕松快捷。
在機床上下料的應用方面，我們同時可以將機械臂和機床的聯動操作、其他輔助機構的操作動作和信號，如機床啟停、打開/關閉機床防護窗、上下料觸發信號等通過I/O聯動的方式集成在機械臂的運動控制器中，使機床的控制系統和機械臂控制系統實現完美的結合。
軟件系統的示教畫面：
